(57)【要約】【課題】  マルチギャップ構造を採用することなく透過表示と反射表示の双方で、高輝度、高コントラスト、広視野角の表示が得られ、かつ反射表示と透過表示の表示特性の調整が容易であって、好ましくは消費電力の低減も実現することができる液晶表示装置を提供する。【解決手段】  １つのドット領域を平面的に区画して、反射表示を行う反射表示用サブドットＳＤ１と、透過表示を行う透過表示用サブドットＳＤ２とが設けられており、前記反射表示用サブドットＳＤ１に、反射表示用画素電極９ｒと、該反射表示用画素電極９ｒと電気的に接続された反射表示用ＴＦＴ素子３０ｒとが備えられ、前記透過表示用サブドットＳＤ２には、透過表示用画素電極９ｔと、該透過表示用画素電極９ｔと電気的に接続された透過表示用ＴＦＴ素子３０ｔとが備えられている液晶表示装置とした。【選択図】        図１
2005055595.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
一対の基板間に液晶層を挟持してなる液晶表示装置であって、
１つのドット領域を平面的に区画して、反射表示を行う反射表示用サブドットと、透過表示を行う透過表示用サブドットとが設けられており、
前記反射表示用サブドットに、反射表示用画素電極と、該反射表示用画素電極と電気的に接続された反射表示用スイッチング素子とが備えられ、
前記透過表示用サブドットには、透過表示用画素電極と、該透過表示用画素電極と電気的に接続された透過表示用スイッチング素子とが備えられていることを特徴とする液晶表示装置。
【請求項２】
前記液晶層は、初期配向が垂直配向を呈する液晶を含むことを特徴とする請求項１に記載の液晶表示装置。
【請求項３】
前記反射表示用画素電極の平面領域内、及び／又は透過表示用画素電極の平面領域内に、電圧印加時の液晶分子の配向方向を制御する配向制御手段が設けられていることを特徴とする請求項２に記載の液晶表示装置。
【請求項４】
前記反射表示用画素電極と透過表示用画素電極のうち、少なくとも一方の電極は、複数の島状部と、該複数の島状部間を電気的に接続する連結部とを有することを特徴とする請求項２又は３に記載の液晶表示装置。
【請求項５】
前記配向制御手段は、平面視で前記島状部の略中央部に配置されていることを特徴とする請求項４に記載の液晶表示装置。
【請求項６】
前記反射表示用サブドットの液晶容量と前記透過表示用サブドットの液晶容量とは、ほぼ等しいことを特徴とする請求項１ないし５のいずれか１項に記載の液晶表示装置。
【請求項７】
前記スイッチング素子は二端子型非線形素子であり、
前記反射表示用サブドットの液晶容量と前記反射表示用スイッチング素子の素子容量との比は、前記透過表示用サブドットの液晶容量と前記透過表示用スイッチング素子の素子容量との比とほぼ等しいことを特徴とする請求項１ないし６のいずれか１項に記載の液晶表示装置。
【請求項８】
前記透過表示用サブドットに対して照明光を供給する照明手段を備え、
前記照明手段の点灯状態に連動して、前記反射表示用サブドット及び／又は透過表示用サブドットの駆動状態を変更可能とされていることを特徴とする請求項１ないし７のいずれか１項に記載の液晶表示装置。
【請求項９】
前記照明手段が消灯されたとき、前記透過表示用サブドットは駆動停止状態とされることを特徴とする請求項８に記載の液晶表示装置。
【請求項１０】
入力された画像信号に所定の画像処理を施して前記各サブドットに対して出力する画像処理手段をさらに備え、
前記画像処理手段は、前記反射表示用サブドットに対して、表示コントラストを強調する信号処理を施した画像信号を出力することを特徴とする請求項１ないし９のいずれか１項に記載の液晶表示装置。
【請求項１１】
前記画像処理手段から前記反射表示用サブドットに対して出力される画像信号は、入力された画像信号を２値の階調値に変換した画像信号であることを特徴とする請求項１０に記載の液晶表示装置。
【請求項１２】
前記画像処理手段から前記反射表示用サブドットに対して出力される画像信号は、入力された画像信号の中間階調域におけるゲインを上昇させる信号処理を施された画像信号であることを特徴とする請求項１０に記載の液晶表示装置。
【請求項１３】
前記照明手段が点灯されたとき、
前記画像処理手段から前記反射表示用サブドットに対して、前記コントラストを強調する信号処理を施された画像信号が出力されることを特徴とする請求項１０ないし１２のいずれか１項に記載の液晶表示装置。
【請求項１４】
請求項１ないし１３のいずれか１項に記載の液晶表示装置の駆動方法であって、
前記透過表示用サブドットと、反射表示用サブドットとを、それぞれのサブドットで最大輝度が得られる異なった電圧範囲で駆動することを特徴とする液晶表示装置の駆動方法。
【請求項１５】
同一ドット領域内の透過表示用サブドットと反射表示用サブドットを、同極性の電圧で駆動することを特徴とする請求項１４に記載の液晶表示装置の駆動方法。
【請求項１６】
前記反射表示用サブドットにおいて、コントラストを強調した階調表示を行うことを特徴とする請求項１４又は１５に記載の液晶表示装置の駆動方法。
【請求項１７】
前記反射表示用サブドットにおいて、２値の階調表示を行うことを特徴とする請求項１６に記載の液晶表示装置の駆動方法。
【請求項１８】
前記反射表示用サブドットにおいて、中間階調域のゲインを上昇させる階調補正を行うことを特徴とする請求項１６に記載の液晶表示装置の駆動方法。
【請求項１９】
前記透過表示用サブドットに対して照明光を供給する照明手段の点灯状態と連動して、前記反射表示用サブドット及び／又は透過表示用サブドットの駆動状態を変更することを特徴とする請求項１４又は１５に記載の液晶表示装置の駆動方法。
【請求項２０】
前記照明手段を消灯したとき、前記透過表示用サブドットの駆動を停止することを特徴とする請求項１９に記載の液晶表示装置の駆動方法。
【請求項２１】
前記照明手段を点灯したとき、前記反射表示用サブドットにおいて、コントラストを強調した階調表示を行うことを特徴とする請求項１９に記載の液晶表示装置の駆動方法。
【請求項２２】
請求項１ないし１３のいずれか１項に記載の液晶表示装置を備えたことを特徴とする電子機器。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、液晶表示装置、及びその駆動方法、並びに電子機器に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
液晶表示装置として、明るい場所では反射型液晶表示装置と同様に外光を利用し、暗い場所では透過型液晶表示装置と同様にバックライトにより表示を視認可能にした半透過反射型液晶表示装置が提案されている。このような半透過反射型液晶表示装置としては、上基板と下基板との間に液晶層が挟持されるとともに、例えばアルミニウム等の金属膜に光透過用の窓部を形成した反射膜を下基板の内面に備え、この反射膜を半透過反射板として機能させる液晶表示装置が知られている。この場合、反射モードでは上基板側から入射した外光が、液晶層を通過した後に下基板の内面の反射膜で反射され、再び液晶層を通過して上基板側から出射されて表示に寄与する。一方、透過モードでは下基板側から入射したバックライトからの光が、反射膜の窓部から液晶層を通過した後、上基板側から外部に出射されて表示に寄与する。したがって、反射膜の形成領域のうち、窓部が形成された領域が透過表示領域、その他の領域が反射表示領域となる。
【０００３】
ところが、従来の半透過反射型液晶表示装置には、透過表示での視角が狭いという課題があった。これは、視差が生じないよう液晶セルの内面に半透過反射板を設けている関係で、観察者側に備えた１枚の偏光板だけで反射表示を行わなければならないという制約があり、光学設計の自由度が小さいためである。そこで、この課題を解決するために、Jisakiらは、下記の非特許文献１において、垂直配向液晶を用いる新しい液晶表示装置を提案した。その特徴は、以下の３つである。
（１）誘電率異方性が負の液晶を基板に垂直に配向させ、電圧印加によってこれを倒す「ＶＡ（Vertical Alignment）モード」を採用している点。
（２）透過表示領域と反射表示領域の液晶層厚（セルギャップ）が異なる「マルチギャップ構造」を採用している点（この点については、例えば特許文献１参照）。
（３）透過表示領域を正八角形とし、この領域内で液晶が３６０度全方向に倒れるように対向基板上の透過表示領域の中央に突起を設けている点。すなわち、「配向分割構造」を採用している点。
【特許文献１】特開平１１−２４２２２６号公報
【特許文献２】特開２００２−３５０８５３号公報
【非特許文献１】"Development of transflective LCD for high contrast and wide viewing angle by using homeotropic alignment", M.Jisaki et al., Asia Display/IDW'01, p.133-136(2001)
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
特許文献１に開示されたようなマルチギャップ構造は、透過表示領域と反射表示領域の電気光学特性（透過率−電圧特性、及び反射率−電圧特性）を揃える上で有効な手段である。何故ならば、透過表示領域では光が液晶層を１回のみ通過するのに対し、反射表示領域では光が液晶層を２回通過するからである。また、特許文献２及び非特許文献１に開示された液晶表示装置においても、やはりマルチギャップ構造が採用されている。
しかしながら、上記マルチギャップ構造を採用すると、以下のような不具合が生じる。
（１）基板内面に液晶層厚を異ならせるための段差を形成することによる工程数並びにコストの増加。
（２）液晶層厚が異なる領域間の段差部において光漏れを生じやすく、結果として表示コントラストが低下する。またこの領域をブラックマスクで隠すことも成されるが、その場合表示が暗くなる。
（３）反射表示領域のセルギャップ（液晶層厚）が透過表示領域より小さいため、両領域間で応答速度の差が生じる。具体的には、透過表示領域の応答時間は、反射表示領域の応答時間の４倍程度となる。
（４）透過表示の最適電圧と反射表示の最適電圧を一致させることが難しい。すなわち、透過表示と反射表示の双方で高コントラストの表示を得つつ、表示階調を一致させる調整を行うことが困難である。
【０００５】
本発明は、上記従来技術の問題点に鑑み成されたものであって、マルチギャップ構造を採用することなく透過表示と反射表示の双方で、高輝度、高コントラスト、広視野角の表示が得られ、かつ反射表示と透過表示の表示特性の調整が容易であって、好ましくは消費電力の低減も実現することができる液晶表示装置を提供することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明は、上記課題を解決するために、一対の基板間に液晶層を挟持してなる液晶表示装置であって、１つのドット領域を平面的に区画して、反射表示を行う反射表示用サブドットと、透過表示を行う透過表示用サブドットとが設けられており、前記反射表示用サブドットに、反射表示用画素電極と、該反射表示用画素電極と電気的に接続された反射表示用スイッチング素子とが備えられ、前記透過表示用サブドットには、透過表示用画素電極と、該透過表示用画素電極と電気的に接続された透過表示用スイッチング素子とが備えられていることを特徴とする液晶表示装置を提供する。
この構成によれば、ドット領域を区画して設けられた反射表示用サブドットと、透過表示用サブドットとを、各々独立に駆動して反射表示と透過表示を行う半透過反射型の液晶表示装置が提供される。このような構成とすることで、前記両サブドットに対して異なる電圧を印加できるので、液晶層を透過する長さ（リターデーション）の異なる反射表示と透過表示との輝度やコントラストの調和を、上記電圧により調整することが可能であるため、前記マルチギャップ構造を採用しなくとも、反射表示と透過表示の双方で高輝度、高コントラストの表示が得られる。そして、前記マルチギャップ構造を備えないことで、工数の増加や、液晶層厚を異ならせるための段差部に起因する漏れ光の増加、及び反射表示と透過表示に応答速度差が生じる等の、マルチギャップ構造に起因する問題点が解消される。
【０００７】
本発明の液晶表示装置において、前記液晶層は、初期配向が垂直配向を呈する液晶を含むことが好ましい。すなわち、反射／透過の表示方式や、セルギャップの違いによらず高品質の黒表示が可能な垂直配向モードを採用することで、ドット領域の構造が比較的複雑になる半透過反射型液晶表示装置において、容易に広視野角、高コントラストの高品質の表示を得ることができる。
【０００８】
上記構成の液晶表示装置では、前記反射表示用画素電極の平面領域内、及び／又は透過表示用画素電極の平面領域内に、電圧印加時の液晶分子の配向方向を制御する配向制御手段が設けられていることが好ましい。
この構成によれば、上記配向制御手段により電圧印加時の垂直配向液晶の傾倒方向を適切に制御することが可能になり、垂直配向モードの液晶表示装置で問題となるパネル斜視時のざらざらとしたしみ状のムラ等の表示不良を効果的に防止でき、広視野角、高コントラストの表示が可能になる。
【０００９】
本発明の液晶表示装置において、前記反射表示用画素電極と透過表示用画素電極のうち、少なくとも一方の電極は、複数の島状部と、該複数の島状部間を電気的に接続する連結部とを有する構成とすることができる。
このように画素電極を複数の島状部に分割した構成とすることで、電圧印加時に島状部の周端で生じる斜め電界により、島状部の平面領域における液晶分子の配向方向を、島状部の中央に向かう方向とすることができる。これにより、各島状部毎に配向状態の異なる液晶ドメインを形成することができ、広視野角の表示が得られる。また、液晶ドメインの境界が島状部の辺端に固定されるため、パネル斜視時にもしみ状のムラを生じることがなく、高画質の表示が得られる。
【００１０】
上記構成の液晶表示装置において、前記配向制御手段は、平面視で前記島状部の略中央部に配置されていることが好ましい。この構成によれば、前記島状部の平面領域に、前記配向制御手段を中心とする平面視略放射状の配向状態を呈する液晶ドメインを形成でき、全方位で均一な視角特性を有する広視野角の表示を得ることができる。
【００１１】
本発明の液晶表示装置において、前記反射表示用サブドットの液晶容量と前記透過表示用サブドットの液晶容量とは、ほぼ等しいことが好ましい。
このような構成とすることで、前記両サブドット間でクロストーク等の問題が生じるのを効果的に防止することができる。
【００１２】
本発明の液晶表示装置において、前記スイッチング素子は二端子型非線形素子であり、前記反射表示用サブドットの液晶容量と前記反射表示用スイッチング素子の素子容量との比は、前記透過表示用サブドットの液晶容量と前記透過表示用スイッチング素子の素子容量との比とほぼ等しい構成とすることができる。
このような構成とすることで、二端子型非線形素子を用いた場合に生じる、書き込み時のプッシュダウンによる実効電圧の低下幅を、両サブドットで揃えることができ、反射表示と透過表示とで輝度やコントラストに差が生じるのを防止できる。
【００１３】
本発明の液晶表示装置において、前記透過表示用サブドットに対して照明光を供給する照明手段を備え、前記照明手段の点灯状態に連動して、前記反射表示用サブドット及び／又は透過表示用サブドットの駆動状態を変更可能とされている構成とすることができる。
このような構成とすることで、照明手段の点灯／消灯状態、すなわち反射表示状態と透過表示状態のそれぞれで、前記両サブドットを適切な形態にて駆動することが可能になる。
【００１４】
本発明の液晶表示装置において、前記照明手段が消灯されたとき、前記透過表示用サブドットは駆動停止状態とされる構成とすることができる。
この構成によれば、照明手段が消灯され、反射表示用サブドットが主たる表示領域となる反射表示状態において、表示にほとんど寄与しない透過表示用サブドットの駆動を停止するので、液晶表示装置の消費電力を著しく低減することができ、特に携帯電子機器に用いて好適な液晶表示装置を提供することができる。
【００１５】
本発明の液晶表示装置において、入力された画像信号に所定の画像処理を施して前記各サブドットに対して出力する画像処理手段をさらに備え、前記画像処理手段は、前記反射表示用サブドットに対して、表示コントラストを強調する信号処理を施した画像信号を出力する構成とすることができる。
従来から、半透過反射型液晶表示装置では、透過表示に比して反射表示はコントラスト感に欠け、暗く見えるという課題があった。そこで本構成では、反射表示用サブドットと透過表示用サブドットとを独立に駆動できることを利用して、反射表示用サブドットに入力される画像信号に対して対してコントラストを強調する画像処理を行うようにしている。これにより、くっきりとした明るい反射表示が得られるようになる。
【００１６】
本発明の液晶表示装置において、前記画像処理手段から前記反射表示用サブドットに対して出力される画像信号は、入力された画像信号を２値の階調値に変換した画像信号である構成とすることができる。
あるいは、本発明の液晶表示装置において、前記画像処理手段から前記反射表示用サブドットに対して出力される画像信号は、入力された画像信号の中間階調域におけるゲインを上昇させる信号処理を施された画像信号である構成とすることができる。
これらの構成によれば、反射表示用サブドットのコントラストを強調することができ、くっきりとした明るい反射表示を得ることができる。特に、反射表示が２値の階調表示とされる場合、反射表示の階調はつぶれるが、表示内容によらず反射表示で最大コントラストが得られるので、透過表示用サブドットが主たる表示領域として用いられる際に、透過表示用サブドットの表示を補助するために用いて有効である。
【００１７】
本発明の液晶表示装置において、前記照明手段が点灯されたとき、前記画像処理手段から前記反射表示用サブドットに対して、前記コントラストを強調する信号処理を施された画像信号が出力される構成とすることができる。
照明手段が点灯され、透過表示状態とされた液晶表示装置においては、透過表示用サブドットが主たる表示領域とされるため、反射表示用サブドットについては、画像信号の階調を正確に再現する必要はない。そこで、本構成では、反射表示のコントラストを強調して透過表示用サブドットの表示を補助するために用い、透過表示のコントラストを向上させるようにした。従って、本構成によれば、より高品質の透過表示が得られるようになる。
【００１８】
次に、本発明は、先に記載の本発明の液晶表示装置の駆動方法であって、前記透過表示用サブドットと、反射表示用サブドットとを、それぞれのサブドットで最大輝度が得られる異なった電圧範囲で駆動することを特徴とする液晶表示装置の駆動方法を提供する。この駆動方法によれば、反射表示と透過表示の双方で明るく、高コントラストの表示を得ることができる。
【００１９】
本発明の液晶表示装置の駆動方法では、前記反射表示用サブドットを、コントラストを強調した階調表示とすることができる。この駆動方法によれば、透過表示に比して反射表示が、コントラスト感に欠け、暗く見えるという半透過反射型液晶表示装置の問題点を解決し、明るく、くっきりとした反射表示を得ることができる。
【００２０】
本発明の液晶表示装置の駆動方法では、前記反射表示用サブドットにおいて、２値の階調表示を行うこともできる。また本発明の液晶表示装置の駆動方法では、前記反射表示用サブドットにおいて、中間階調域のゲインを上昇させる階調補正を行うこともできる。
これらの駆動方法を採用することで、反射表示のコントラスト感、及び明るさを改善することができ、透過表示状態において反射表示用サブドットを透過表示用サブドットの補助として用いる際に透過表示のコントラストを向上させることができるという効果も得られる。
【００２１】
本発明の液晶表示装置の駆動方法では、前記透過表示用サブドットに対して照明光を供給する照明手段の点灯状態と連動して、前記反射表示用サブドット及び／又は透過表示用サブドットの駆動状態を変更することができる。
この駆動方法によれば、照明手段の点灯／消灯それぞれの状態において、透過表示用サブドットと反射表示用サブドットの双方を適切な駆動状態として表示を行うことができ、反射表示及び透過表示の表示品質をさらに高めることができる。
【００２２】
本発明の液晶表示装置の駆動方法では、前記照明手段を消灯したとき、前記透過表示用サブドットの駆動を停止することができる。この駆動方法によれば、反射表示状態の液晶表示装置において、表示にほとんど寄与しない透過表示用サブドットの表示を停止するので、駆動するサブドット数を半減させることができ、これにより液晶表示装置の消費電力を著しく低減させることができる。
【００２３】
本発明の液晶表示装置の駆動方法では、前記照明手段を点灯したとき、前記反射表示用サブドットを、コントラストを強調した階調で表示することもできる。この構成によれば、透過表示状態の液晶表示装置において、主たる表示領域を組成しない反射表示用サブドットについて、コントラストを強調した表示を行わせることで、透過表示用サブドットを補助するように機能させ、透過表示のコントラストを向上させることができる。
【００２４】
次に、本発明の電子機器は、先に記載の本発明の液晶表示装置を備えたことを特徴とする。この構成によれば、高輝度、高コントラスト、広視野角の反射表示並びに透過表示が得られる表示部を備えた電子機器が提供される。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２５】
以下、本発明の実施の形態を図面を参照して説明する。尚、以下で参照する各図において、積層膜や部材を図面上で認識可能な程度の大きさとするため、各部材毎の縮尺は適宜異ならせて表示している。
【００２６】
（第１の実施形態）
図１は、本発明の第１の実施形態である液晶表示装置の回路構成図、図２（ａ）は、同、１画素領域を示す平面構成図、図２（ｂ）は、同図（ａ）のＡ−Ａ’線に沿う断面構成図である。これらの図に示す液晶表示装置は、スイッチング素子としてＴＦＴ（薄膜トランジスタ）素子を備えたアクティブマトリクス方式のカラー液晶表示装置である。また、本実施形態に係る液晶表示装置は、初期配向が垂直配向を呈する誘電異方性が負の液晶からなる液晶層を備えている。
【００２７】
本実施形態の液晶表示装置１００は、図１に示すように、平面視マトリクス状に配置された複数のドット領域Ｄと、データ線駆動回路２０１と、走査線駆動回路２０４とを備えており、これらの駆動回路から延出された複数のデータ線６ａ…と、走査線３ｒ…、３ｔ…とが設けられている。各々のドット領域Ｄは、２つのサブドットＳＤ１，ＳＤ２に区画されており、サブドットＳＤ１は、ＴＦＴ素子３０ｒとこのＴＦＴ素子３０ｒのドレインに接続された液晶表示要素５０ｒとを備え、サブドットＳＤ２は、ＴＦＴ素子３０ｔとこのＴＦＴ素子３０ｔのドレインに接続された液晶表示要素５０ｔとを備えて構成されている。
ＴＦＴ素子３０ｒ、３０ｔのソースには、データ線駆動回路２０１から延びるデータ線６ａが接続され、ＴＦＴ素子３０ｒ、３０ｔのゲートには、それぞれ走査線駆動回路２０４から延びる走査線３ｒ、３ｔが接続されている。
【００２８】
次に、図２に基づいて、本実施形態の液晶表示装置１００の画素構成について説明する。図２に示すように、本実施形態の液晶表示装置１００では、互いに平行に延在する走査線３０ｒ、３０ｔと、これらの走査線に交差して延在するデータ線６ａとに囲まれた平面視矩形状の領域がドット領域Ｄ１〜Ｄ３とされ、１つのドット領域に対応して３原色のうち１色のカラーフィルタが形成され、３つのドット領域Ｄ１〜Ｄ３で３色のカラーフィルタ２２Ｂ，２２Ｇ，２２Ｒを含む画素領域を形成している。
【００２９】
ドット領域Ｄ１〜Ｄ３は、データ線６ａの延在方向に配列された２つのサブドットＳＤ１，ＳＤ２からなる。サブドットＳＤ１は、アルミニウムや銀等の金属薄膜からなる平面視八角形状の反射表示用画素電極９ｒと、反射表示用画素電極９ｒ、走査線３ｒ、及びデータ線６ａに接続されたＴＦＴ素子３０ｒとを備えた反射表示用サブドットとされ、サブドットＳＤ２は、ＩＴＯ（インジウム錫酸化物）等の透明導電膜からなる平面視八角形状の透過表示用画素電極９ｔと、透過表示用画素電極９ｔ、走査線３ｔ、及びデータ線６ａに接続されたＴＦＴ素子３０ｔとを備えた透過表示用サブドットとされている。本実施形態の場合、反射表示用画素電極９ｒと透過表示用画素電極９ｔとは、平面視でほぼ同一の形状及び大きさを有している。
【００３０】
ここで、図３は、サブドットＳＤ１に設けられたＴＦＴ素子３０ｒを拡大して示す平面構成図である。同図に示すように、ＴＦＴ素子３０ｒは、半導体層３３と、半導体層３３の下層側（基板本体１０Ａ側）に設けられたゲート電極部３２ｒと、半導体層３３の上層側（液晶層５０側）に設けられたソース電極部３４、及びドレイン電極部３７を備えて構成されている。半導体層３３のゲート電極部３２ｒと対向する領域には、チャネル領域３３ｃが形成されており、チャネル領域３３ｃの両側に、ソース領域３３ｓ、及びドレイン領域３３ｄが形成されている。
ゲート電極部３２ｒは、走査線３ｒの一部をデータ線６ａ延在方向に延出して形成されており、その先端側で半導体層３３のチャネル領域３３ｃと図示略の絶縁膜を介して対向している。ソース電極部３４は、データ線６ａの一部を走査線３ｒ延在方向に延出して形成されており、ソースコンタクトホール３５を介して半導体層３３のソース領域３３ｓと電気的に接続されている。ドレイン電極３７は、その一端側でドレインコンタクトホール３６を介して半導体層３３のドレイン領域３３ｄと電気的に接続され、他端側は、図３では省略されているが、図２に示した反射表示用画素電極９ｒと直接又はコンタクトホールを介して電気的に接続されている。そして、ＴＦＴ素子３０ｒは、走査線３ｒを介して入力されるゲート信号により所定期間だけオン状態とされることで、データ線６ａを介して供給される画像信号を、所定のタイミングで液晶に対して書き込むようになっている。
また、図示は省略するが、透過表示用のサブドットＳＤ２に設けられたＴＦＴ素子３０ｔも、図３に示すＴＦＴ素子３０ｒと同様の構成を備えている。
【００３１】
一方、図２（ｂ）に示す断面構造を見ると、液晶表示装置１００は、素子基板１０と、これに対向配置された対向基板２５とを備え、前記基板１０，２５間に初期配向状態が垂直配向をとる、すなわち誘電異方性が負の液晶からなる液晶層５０が挟持されている。液晶層５０は、図に示す如くドット領域Ｄ３内でほぼ一定の層厚に形成されており、先の特許文献１，２に記載の半透過反射型液晶表示装置のような「マルチギャップ構造」とはされていない。素子基板１０の外面側には、透過表示用の光源であるバックライト（照明手段）１５が配設されている。このように本実施形態の液晶表示装置は、垂直配向型の液晶層５０を備えた垂直配向モードの液晶表示装置であって、サブドットＳＤ１による反射表示と、サブドットＳＤ２による透過表示とが可能な半透過反射型の液晶表示装置である。
【００３２】
素子基板１０は、石英、ガラス等の透光性材料からなる基板本体１０Ａの表面に、透光性の絶縁膜２４が設けられており、係る絶縁膜２４の下層側（基板本体１０Ａ側）に、ＴＦＴ素子３０ｒ、３０ｔが形成されている（図２（ｂ）では、走査線３ｒ、３ｔのみが示されている。）。また、絶縁膜２４の表面には、部分的に凹凸形状２４ａが付与されており、係る凹凸形状の形成領域に反射表示用画素電極９ｒが設けられている。従って反射表示用画素電極９ｒは、上記凹凸形状２４ａに倣う凹凸面を有しており、係る凹凸により光散乱性を付与されて、外部からの映り込み防止、並びに視野角の拡大を実現している。一方、透過表示用画素電極９ｔは、絶縁膜２４の平坦面上に形成されている。
【００３３】
また、図示は省略したが、反射表示用画素電極９ｒ及び透過表示用画素電極９ｔを覆ってポリイミド等の垂直配向膜が成膜されており、液晶層５０の初期配向制御を行うようになっている。本実施形態の場合、上記垂直配向膜にはラビング処理等の配向処理を施す必要はない。
尚、本実施形態では、金属反射膜からなる反射表示用画素電極９ｒを形成した場合について説明したが、反射表示用画素電極９ｒとしては、ＩＴＯ等の透明導電膜からなるものとすることもでき、この場合には、透明導電膜からなる画素電極の直下又は絶縁膜を介した下層側に、金属反射膜を形成すればよい。
【００３４】
一方、対向基板２５は、ガラスや石英等の透光性材料からなる基板本体２５Ａの液晶層５０側表面に、カラーフィルタ２２Ｒ（ドット領域Ｄ１，Ｄ２ではそれぞれカラーフィルタ２２Ｂ、２２Ｇ）と、アクリル樹脂等からなる平坦化膜２３と、ＩＴＯ等の透明導電膜からなる平面ベタ状の共通電極３１とが順次積層された構成を備えている。また、反射表示用画素電極９ｒの面中心と平面視略同一位置の共通電極３１上に、絶縁材料からなる八角錐状の誘電体突起（配向制御手段）３１ｒが設けられており、透過表示用画素電極９ｔの面中心と平面視略同一位置の共通電極３１上に、絶縁材料からなる八角錐状の誘電体突起（配向制御手段）３１ｔが設けられている。
これらの誘電体突起３１ｒ、３１ｔの形状としては、図２に示す八角錐状を含む多角錐状のほか、円錐状や半球状等の形状も適用でき、誘電体突起３１ｒ、３１ｔに代えて、共通電極３１の一部を切り欠いた開口部を設け、配向制御手段として利用することもできる（例えば図６参照）。
また、上記共通電極３１及び誘電体突起３１ｒ、３１を覆って図示略の垂直配向膜が形成されている。係る垂直配向膜は、先に記載の素子基板１０上に設けられた垂直配向膜と同様の構成とすることができる。
【００３５】
カラーフィルタ２２Ｒ、２２Ｇ、２２Ｂには、反射表示用サブドットＳＤ１の平面領域内に位置する開口領域２２ｒ、２２ｇ、２２ｂが、それぞれのカラーフィルタを一部切り欠いて設けられている。本実施形態の場合、開口領域２２ｒ、２２ｇ、２２ｂは対応するドット領域Ｄ１〜Ｄ３の誘電体突起３１ｒ…と同心位置にて平面視円形状に形成されている。これらの開口領域２２ｒ、２２ｇ、２２ｂを設けることで、透過表示用サブドットＳＤ２との色度の調和が図れるとともに、反射表示用サブドットＳＤ１の明るさを向上させることができ、反射表示と透過表示の双方で輝度及び色度のバランスのとれた高画質の表示が得られるようになっている。
また、開口領域２２ｒ、２２ｇ、２２ｂの大きさ（直径）は、カラーフィルタ２２Ｒ、２２Ｇ、２２Ｂの色種に応じて異なっており、具体的には、視感度の高い緑色のカラーフィルタ２２Ｇの開口領域２２ｇは相対的に大きく、視感度の低い青色のカラーフィルタ２２Ｂの開口領域２２ｂは相対的に小さく形成されている。
【００３６】
下基板１０の外面側には、基板本体１０Ａ側から位相差板１８と偏光板１９とを積層した円偏光板が設けられており、上基板２５の外面側には、基板本体２５Ａ側から位相差板１６と偏光板１７とを積層した円偏光板が設けられている。すなわち、本実施の形態の液晶表示装置１００では、液晶層５０に対して円偏光を入射させて表示を行うようになっている。このような構成とすることで、液晶層５０に直線偏光を入射させる場合のように電圧印加時の液晶分子の配向方向に依存してドット領域内の透過率が不均一になることがなくなり、ドット領域の開口率を実質的に向上させ、もって液晶表示装置の表示輝度を向上させることができる。
上記円偏光板の構成としては、偏光板とλ／４位相差板を組み合わせた円偏光板、偏光板とλ／２位相差板とλ／４位相差板とを組み合わせた広帯域円偏光板、あるいは、偏光板とλ／２位相差板とλ／４位相差板と負のＣプレートと組み合わせ、視角補償機能を備えた円偏光板を採用することができる。尚、「Ｃプレート」とは、膜厚方向に光軸を有する位相差板である。
【００３７】
上記構成を備えた本実施形態の半透過反射型液晶表示装置１００は、ドット領域Ｄ１〜Ｄ３を区画して反射表示用サブドットＳＤ１と、透過表示用サブドットＳＤ２とが設けられており、それぞれのサブドットＳＤ１、ＳＤ２を、ＴＦＴ素子３０ｒ、３０ｔにより独立に駆動して反射表示、及び透過表示を行うようになっている。このような構成とされたことで、反射表示用画素電極９ｒと透過表示用画素電極９ｔとに異なる電圧を印加することが可能になり、反射表示と透過表示の双方にてコントラスト、輝度の最適化を容易に行うことができる。
【００３８】
本実施形態の場合、液晶表示装置１００の液晶層５０は、反射表示用サブドットＳＤ１と透過表示用サブドットＳＤ２とでほぼ同一の層厚とされているので、サブドットＳＤ１，ＳＤ２のそれぞれの電気光学特性は、図４のグラフに示すような互いに異なる曲線を描く。これは、透過表示用サブドットＳＤ２では、表示光は液晶層５０を１回透過した光であるのに対し、反射表示用サブドットＳＤ１では、液晶層５０を２回透過した光が表示に用いられるためである。尚、図４中、破線で示される曲線は、反射表示用サブドットＳＤ１のＲ−Ｖ特性（反射率−電圧特性）であり、実線で示される曲線は透過表示用サブドットＳＤ２のＴ−Ｖ特性（透過率−電圧特性）である。
【００３９】
従来の半透過反射型液晶表示装置では、画素電極に印加する電圧はドット領域内で一様であるため、マルチギャップ構造を採用しない限り、反射表示領域における電気光学特性と、透過表示領域における電気光学特性とを揃えることはできなかった。これに対して、本実施形態の液晶表示装置１００では、例えば図４に「＋」印で示したように、同階調の表示を行う場合に、反射表示用画素電極９ｒに印加する電圧と、透過表示用画素電極９ｔに印加する電圧とを異ならせることが可能であるため、ドット領域Ｄにおける表示階調を、反射表示用サブドットＳＤ１と透過表示用サブドットＳＤ２とで容易に揃えることができる。特に、反射表示において階調反転の生じる領域を表示に用いないため、両サブドット間でコントラストを低下させる作用を生じることがなく、高コントラストの表示を得ることができる。また、前記サブドットＳＤ１，ＳＤ２のそれぞれで最大輝度が得られる電圧値を表示に用いることができ、高輝度の表示を得ることができる。
【００４０】
また、上述の如く本実施形態の液晶表示装置１００は、マルチギャップ構造を備えない構成とされているので、先の記載のマルチギャップ構造の採用に伴い生じる問題点（マルチギャップ段差の形成による工数の増加、段差部における光漏れ、反射表示と透過表示の応答速度差）を解消することができるのは勿論である。
特に、本実施形態の液晶表示装置は、液晶層５０に垂直配向液晶を用いているため、サブドットＳＤ１，ＳＤ２に関わらず、またセルギャップ（液晶層厚）に関わらず電圧無印加時に常に黒を表示することが可能である。これにより、他の液晶表示モード（例えばＴＮモード）の液晶表示装置と比較して極めて容易に透過表示、反射表示の双方で高コントラストの表示を得られるという利点を有している。
【００４１】
また、本実施形態の液晶表示装置１００は、垂直配向モードの液晶層５０の電圧印加時の配向状態を適切に制御し、広視野角、高コントラストの表示を得られるようになっている。これは、画素電極９ｒ、９ｔが平面視八角形状とされ、かつそれぞれの画素電極９ｒ、９ｔと対向して誘電体突起３１ｒ、３１ｔが設けられていることによる。
画素電極９ｒ、９ｔと共通電極３１との間に電界が印加されていない状態（電圧無印加時）には、液晶層５０の液晶分子は、基板面に対して垂直に配向されている。そして、画素電極９ｒ、９ｔと、共通電極３１との間に電圧を印加すると、画素電極９ｒ、９ｔの平面領域に配置されている液晶分子は、これらの画素電極９ｒ、９ｔの辺端部にて生じる斜め電界により、その辺端と面方向で垂直な方向に倒れ、その周囲の液晶分子も、係る傾倒方向と整合するべく同方向に倒れる。その結果、各々の画素電極９ｒ、９ｔの周端から電極の中央部へ向かって液晶分子が倒れる。また、画素電極９ｒ、９ｔの中心と平面視同位置に設けられた誘電体突起３１ｒ、３１ｔ上では、電圧無印加時には、誘電体突起３１ｒ、３１ｔの表面に設けられた垂直配向膜により、誘電体突起表面に対して垂直、すなわち基板面に対して傾斜して液晶分子が配向されている。そして、電圧印加時には、前記誘電体突起上の液晶分子は、その傾斜方向へ倒れるため、その周囲の液晶分子も同方向に倒れる。その結果、誘電体突起３１ｒ、３１ｔを中心とする平面視略放射状に液晶分子が配向される。
このようにして、画素電極９ｒ、９ｔのそれぞれの平面領域には、電圧印加時に、誘電体突起３１ｒ、３１ｔを中心とする平面視略放射状の配向状態を有する液晶ドメインが形成される。そして、各々の液晶ドメインにより、全方位に対して均一な視角特性を得ることができるとともに、それぞれの液晶ドメインの境界は、画素電極９ｒ、９ｔの境界で固定されるため、液晶表示装置１００を斜視した際にも、ざらざらとしたしみ状のムラを生じない、高画質の表示を得ることができる。
【００４２】
また、本実施形態の場合、平面視八角形状の画素電極９ｒ、９ｔと、画素電極９ｒ、９ｔに対応して設けられた誘電体突起３１ｒ、３１ｔの両方により電圧印加時の液晶の配向状態を制御するようになっているので、画素電極９ｒ、９ｔの平面積を比較的大きくした場合にも、液晶の配向を適切に制御できるようになっている。具体的には、４０〜５０μｍφ程度の大きさの画素電極９ｒ、９ｔを形成したとしても、配向を安定させることができ、開口率を高く維持できることにより明るい表示を得られるという利点もある。
【００４３】
またさらに、本実施形態では、反射表示用サブドットＳＤ１と透過表示用サブドットＳＤ２の液晶容量がほぼ等しくなっているため、前記サブドットＳＤ１，ＳＤ２間でのクロストーク等の問題を生じることもない。特に、本実施形態でサブドットＳＤ１，ＳＤ２のスイッチング素子として用いたＴＦＴ素子に代えて、ＴＦＤ（Thin Film Diode）素子をスイッチング素子として用いる構成とした場合には、書き込み時に素子と液晶との容量比に応じてプッシュダウン（容量カップリングにより実質的な書き込み電圧が減衰する現象）が生じるため、サブドットＳＤ１，ＳＤ２の液晶容量を揃えることは有効である。
【００４４】
尚、本実施の形態では、画素電極９ｒ、９ｔの平面形状を八角形状としているが、この形状に限定されず、円形や楕円形、多角形状等のいずれも適用が可能である。すなわち、画素電極９ｒ、９ｔとしては、その平面領域内で電圧印加時に略放射状の配向状態をとる液晶ドメインを形成し得る形状であれば、好適に用いることができる。
さらには、本実施形態では、画素電極９ｒ、９ｔの辺端で生じる斜め電界により電界印加時の液晶の配向状態を制御する構成としたが、誘電体突起や電極開口部等の配向制御手段によりドット領域内の液晶の配向状態を制御する構成とした場合には、画素電極９ｒ、９ｔの平面形状は、必ずしも上記に挙げた形状としなくても構わない。
【００４５】
（第２の実施形態）
次に、第２の実施形態の液晶表示装置について、図面を参照しつつ説明する。図５は、本実施形態の液晶表示装置２００の回路構成図であり、図６（ａ）は、同、１画素領域を示す平面構成図、図６（ｂ）は、（ａ）図に示すＢ−Ｂ’線に沿う断面構成図である。液晶表示装置２００は、スイッチング素子としてＴＦＤ素子（二端子型非線形素子）を用いたアクティブマトリクス型のカラー液晶表示装置である。尚、以下では、図５及び図６において、図１ないし図３と同一の符号が付された構成要素は、同様の構成要素であるとして適宜説明を省略する。
【００４６】
図５に示すように、走査線駆動回路１１０及びデータ線駆動回路１２０を含む液晶表示装置２００には、信号線、すなわち複数の走査線１３と、これらの走査線１３と交差する複数のデータ線１９ｒ、１９ｔとが設けられ、走査線１３は走査線駆動回路１１０により、データ線１９ｒ、１９ｔはデータ線駆動回路１２０により駆動される。そして、各ドット領域Ｄにおいて、走査線１３とデータ線１９ｒとの間にＴＦＤ素子４０ｒと液晶表示要素１６０ｒ（液晶層）とが直列に接続され、走査線１３とデータ線１９ｔとの間に、ＴＦＤ素子４０ｔと液晶表示要素１６０ｔとが直列に接続されている。つまり、各ドット領域Ｄは、ＴＦＤ素子４０ｒと液晶表示要素１６０ｒとを有するサブドットＳＤ１と、ＴＦＤ素子４０ｔと液晶表示要素１６０ｔとを有するサブドットＳＤ２とを具備している。
なお、図５では、ＴＦＤ素子４０ｒ、４０ｔが走査線１３側に接続され、液晶表示要素１６０ｒ、１６０ｔがデータ線１９ｒ、１９ｔ側に接続されているが、これとは逆にＴＦＤ素子４０ｒ、４０ｔをデータ線１９ｒ、１９ｔ側に、液晶表示要素１６０ｒ、１６０ｔを走査線１３側に設ける構成としても良い。
また、図５では、データ線１９ｒ、１９ｔをともに上側に取り出して同一のデータ線駆動回路に接続しているが、データ線１９ｒ群を上側に、データ線１９ｔ群を下側に取り出して、別々のデータ線駆動回路に接続した方が、各々に異なる電圧を印加する上で都合が良い。
【００４７】
次に、図６に基づき画素構成について説明する。図６（ａ）に示すように、本実施形態の液晶表示装置２００では、図示左右方向に延在する走査線１３により区画される１本ずつのデータ線１９ｒ、１９ｔの平面領域が、ドット領域Ｄ１〜Ｄ３とされており、１つのドット領域に対応して３原色のうち１色のカラーフィルタが形成され、３つのドット領域Ｄ１〜Ｄ３で３色のカラーフィルタ２２Ｒ、２２Ｇ、２２Ｂを含む画素領域を形成している。
【００４８】
図５に示したように、液晶表示装置２００の各ドット領域Ｄは２つのサブドットＳＤ１，ＳＤ２に区画されており、図６（ａ）に示すドット領域Ｄ１〜Ｄ３では、２本のデータ線１９ｒ、１９ｔが延在しており、各ドット領域内における、データ線１９ｒの形成領域にサブドットＳＤ１が設けられており、他方のデータ線１９ｔの形成領域にサブドットＳＤ２が設けられている。サブドットＳＤ１には、走査線１３とＴＦＤ素子４０ｒを介して接続された反射表示用画素電極１３１ｒが設けられるとともに、反射膜２０が設けられている。サブドットＳＤ２には、走査線１３とＴＦＤ素子４０ｔを介して接続された透過表示用画素電極１３１ｔが設けられている。従って、液晶表示装置２００において、サブドットＳＤ１は反射表示用サブドットであり、サブドットＳＤ２は、透過表示用サブドットである。
ここでＴＦＤ素子４０ｒ、４０ｔは走査線１３と画素電極１３１ｒ、１３１ｔとを接続するスイッチング素子である。ＴＦＤ素子４０ｒ、４０ｔは、例えば、Ｔａを主成分とする第１導電膜と、第１導電膜の表面に形成され、Ｔａ２Ｏ３を主成分とする絶縁膜と、絶縁膜の表面に形成され、Ｃｒを主成分とする第２導電膜とを含むＭＩＭ構造を具備して構成されている。そして、ＴＦＤ素子４０ｒ、４０ｔの第１導電膜は走査線１３に接続され、第２導電膜は画素電極１３１ｒ、１３１ｔにそれぞれ接続される。
【００４９】
反射表示用サブドットＳＤ１に設けられた反射表示用画素電極１３１ｒは、平面視正八角形状を成している。透過表示用サブドットＳＤ２に設けられた透過表示用画素電極１３１ｔは、走査線１３の延在方向に配列された平面視正八角形状の２つの島状部１３１ａ、１３１ｂと、これらの島状部１３１ａ、１３１ｂを電気的に接続するべく両島状部１３１ａ、１３１ｂから延出された連結部１３１ｃとを備えており、島状部１３１ａと前記ＴＦＤ素子４０ｔとが接続されている。上記反射表示用画素電極１３１ｒと、島状部１３１ａ、１３１ｂとは、平面視でほぼ同一の形状、及び大きさを有して形成されており、透過表示用サブドットＳＤ２は、反射表示用サブドットＳＤ１の概ね２倍の平面領域となっている。
【００５０】
一方、図６（ｂ）に示す断面構造を見ると、液晶表示装置２００は、上基板２２５とこれに対向配置された下基板２１０との間に液晶層５０を挟持した構成を備えている。下基板２１０の外側（背面側）には、透過表示用の光源を成すバックライト（照明手段）が配設されている。本実施形態においても、液晶層５０は、図に示す如くドット領域Ｄ３内でほぼ一定の層厚に形成されており、先の特許文献１，２に記載の半透過反射型液晶表示装置のような「マルチギャップ構造」とはされていない。
このように、本実施形態の液晶表示装置２００は、垂直配向型の液晶層５０を備えた垂直配向モードの液晶表示装置であって、サブドットＳＤ１による反射表示と、サブドットＳＤ２による透過表示とが可能な半透過反射型の液晶表示装置である。
【００５１】
下基板２１０には、石英、ガラス等の透光性材料からなる基板本体１０Ａの表面にアルミニウム、銀等の反射率の高い金属膜からなる反射膜２０が絶縁膜２４を介して部分的に形成されている。この反射膜２０の形成領域に反射表示用サブドットＳＤ１が設けられている。
基板本体１０Ａ上に形成された絶縁膜２４は、その表面の一部領域に凹凸形状を付与されており、係る凹凸形状に倣って反射膜２０の表面は凹凸部を有する。このような凹凸により反射光が散乱されるため、外部からの映り込みが防止され、良好な視認性を得ることができる。
【００５２】
ドット領域内の反射膜２０上、及び絶縁膜２４上には、反射表示用サブドットＳＤ１、及び透過表示用サブドットＳＤ２に跨る矩形状の赤色カラーフィルタ２２Ｒが設けられている。平面的には、図６（ａ）に示すように、３色のカラーフィルタ２２Ｒ（赤），２２Ｇ（緑），２２Ｂ（青）が配列されており、隣接するカラーフィルタの境界領域と平面的に重なって走査線１３が延在している。
カラーフィルタ２２Ｒ上には、絶縁膜２６が形成されており、この絶縁膜２６により反射膜２０、及びカラーフィルタ２２Ｒによる凹凸形状を平坦化している。
そして、絶縁膜２６の表面には、ＩＴＯ等の透明導電材料からなるデータ線１９ｒ、１９ｔが、紙面垂直方向に延びる平面視ストライプ状に形成されており、この紙面垂直方向に並設されている複数のドット領域Ｄ１〜Ｄ３のそれぞれのサブドットＳＤ１，ＳＤ２の共通の電極として機能する。また、データ線１９ｒには、各ドット領域に対応して、その一部を切り欠いた平面視八角形状の開口部１９ｒａが形成されており、データ線１９ｔには、各ドット領域に対応してその一部を切り欠いた平面視八角形状の開口部１９ｔａ、１９ｔｂが形成されている。開口部１９ｒａ、１９ｔａ、１９ｔｂは、図６（ａ）に示すように、反射表示用画素電極１３１ｒ、透過表示用画素電極１３１ｔの島状部１３１ａ、１３１ｂのそれぞれ対応して設けられており、画素電極１３１ｒ、島状部１３１ａ、１３１ｂそれぞれの平面領域のほぼ中央部に配置されている。
【００５３】
尚、図示は省略したが、データ線１９ｒ、１９ｔを覆って、ポリイミド等からなる垂直配向膜が形成されている。この垂直配向膜は、液晶分子を膜面に対して垂直に配向させる配向膜であり、本実施形態では、ラビング等の配向処理を施していないものを用いることが好ましい。
また、本実施形態では、反射膜２０と、反射表示用サブドットＳＤ１の電極を成すデータ線１９ｒとを別個に設けて積層した構成としているが、データ線１９ｒを金属材料で形成することで、反射膜の機能を兼ね備えた電極とすることもできる。
【００５４】
次に、上基板２２５側においては、ガラスや石英等の透光性材料からなる基板本体２５Ａの液晶層５０側に、ＩＴＯ等の透明導電材料からなり、図６（ａ）に示す平面形状を有する画素電極１３１ｒ、１３１ｔが形成され、これらの画素電極１３１ｒ、１３１ｔそれぞれに対応して設けられたＴＦＤ素子４０ｒ、４０ｔと、走査線１３とが設けられている。また、図示は省略したが、画素電極１３１ｒ、１３１ｔを覆ってポリイミド等からなる垂直配向膜が設けられている。
【００５５】
上記構成を備えた本実施形態の液晶表示装置２００は、ドット領域Ｄ１〜Ｄ３をそれぞれ区画して反射表示用サブドットＳＤ１と透過表示用サブドットＳＤ２とが設けられ、それぞれのサブドットＳＤ１，ＳＤ２をＴＦＤ素子４０ｒ、４０ｔにより独立に駆動して反射表示及び透過表示を行うので、反射表示と透過表示の双方でコントラスト、輝度の最適化を容易に行えるようになっている。
また、上述の如く本実施形態の液晶表示装置２００も、マルチギャップ構造を備えない構成とされているので、先の記載のマルチギャップ構造の採用に伴い生じる問題点（マルチギャップ段差の形成による工数の増加、段差部における光漏れ、反射表示と透過表示の応答速度差）を解消することができるのは勿論である。
【００５６】
本実施形態の場合、反射表示用サブドットＳＤ１と、透過表示用サブドットＳＤ２のセルギャップはほぼ等しく、電極面積は透過表示用サブドットＳＤ２が２倍大きいため、透過表示用サブドットＳＤ２の液晶容量は、反射表示用サブドットＳＤ１の２倍となっている。先に記載したように、スイッチング素子としてＴＦＤ素子を用いる場合、ドットの液晶容量が異なっていると、ＴＦＤ素子と液晶容量の比に応じて書き込み時に生じるプッシュダウンにより実質的な書き込み電圧が異なってしまう。本実施形態の液晶表示装置２００では、ＴＦＤ素子４０ｒ、４０ｔが等しい場合、透過表示用画素電極１３１ｔに印加される実質電圧の方が高くなる。そこで、本実施形態のように、透過表示を優先するドット構成とする場合には、ＴＦＤ素子４０ｒ、４０ｔの素子容量を等しくし、ＴＦＤ素子４０ｒにより高い電圧を印加して駆動する方法を採用するか、あるいは、ＴＦＤ素子４０ｔの素子面積（素子容量）を、ＴＦＤ素子４０ｒの約２倍として各ＴＦＤ素子４０ｒ、４０ｔを作製すればよい。
【００５７】
液晶表示装置２００においても、先の液晶表示装置１００と同様、垂直配向モードの液晶層５０の電圧印加時の配向状態を適切に制御できるようになっている。反射表示用サブドットＳＤ１においては、画素電極１３１ｒを平面視正八角形状とするとともに、画素電極１３１ｒの中心位置に開口部１９ｒａを配置することで、画素電極１３１ｒ辺端、及び開口部１９ｒａ周端の斜め電界により、電界印加時に開口部１９ｒａを中心とする平面視略放射状の配向状態を呈する液晶ドメインを画素電極１３１ｒの平面領域に形成することができ、これによりざらざらとしたしみ状のムラが生じることがなく高画質であって、全方位で均一な視角特性の反射表示が可能になっている。
【００５８】
また、透過表示用サブドットＳＤ２においては、２つの島状部１３１ａと、１３１ｂとを平面視正八角形状とするとともに、それぞれの中心位置に開口部１９ｔａ、１９ｔｂを配置したことで、電圧印加時に、島状部１３１ａ、１３１ｂのそれぞれの平面領域に、上記反射表示用サブドットＳＤ１と同様の液晶ドメインを形成することができるので、境界が固定され、かつ平面視略放射状の液晶配向状態を呈する２つの液晶ドメインにより、ざらざらとしたしみ状のムラが生じることがなく高画質であって、全方位で均一な視角特性の透過表示を得ることが可能になっている。
【００５９】
（第３の実施形態）
本発明に係る半透過反射型液晶表示装置では、反射表示用サブドットＳＤ１と、透過表示用サブドットＳＤ２とを独立に駆動できるという利点を活かして、例えば、反射表示用サブドットＳＤ１と、透過表示用サブドットＳＤ２とで表示階調を異ならせて表示を行うこともできる。例えば、反射表示は透過表示に比してコントラスト感に欠け、暗く見えるため、反射表示用サブドットＳＤ１の表示をコントラストを強調した表示とする駆動方法を採用することで、明るく、くっきりとした反射表示が得られるようになる。
上記駆動方法を適用する場合には、反射表示用サブドットＳＤ１に対してデータ線駆動回路２０１から出力される画像信号について、コントラストを強調する信号処理を施された画像信号を送出すればよい。
前記コントラストを強調する信号処理の一例を挙げるならば、図７（ａ）に実線で示すような入出力曲線γａに沿って入力信号から出力階調への変換を行う画像処理手段を設けることで実現できる。図７（ａ）に示す入出力曲線γａでは、同図に点線で示す入出力曲線γ０（階調補正を行わない場合の入出力曲線）に対して中間階調領域のゲインを上昇させ、それと整合させるように低輝度側及び高輝度側の階調領域のゲインを低下させており、表示コントラストをより強調することが可能になっている。
【００６０】
また、本発明に係る液晶表示装置１００では、照明手段を成すバックライト１５の点灯状態と連動して、反射表示用サブドットＳＤ１の駆動形態を変更することもできる。バックライト１５を点灯させて液晶表示装置１００を透過表示状態とする場合、反射表示用サブドットＳＤ１は、主たる表示領域として視認されない状態となる。そこで、バックライト１５の点灯時には、反射表示用サブドットＳＤ１をコントラストがさらに強調された表示とする駆動方法が適用できる。この場合、例えば、入力信号に対して、図７（ｂ）に実線で示す入出力曲線γｂに沿う信号処理を行う画像処理手段を設け、２値の階調値に変換された画像信号を反射表示用サブドットＳＤ１に対して出力して表示を行うこともできる。このように反射表示用サブドットＳＤ１を２値の階調表示とすることで、バックライト１５点灯時の主たる表示部である透過表示用サブドットＳＤ２の表示コントラストを強調する効果が得られる。
【００６１】
また、本発明に係る液晶表示装置１００では、バックライト１５の点灯状態に連動して、透過表示用サブドットＳＤ２の駆動形態を変更することもできる。すなわち、液晶表示装置１００では、バックライト１５が消灯している状態において、透過表示用サブドットＳＤ２の駆動を停止する駆動方法も適用できる。バックライト１５が消灯している反射表示状態では、透過表示用サブドットＳＤ２は、光源がないために表示階調によらずほぼ黒表示となるため、透過表示状態のような他方のサブドットによる表示への寄与はほとんど無い。
そこで、液晶表示装置１００のサブドットＳＤ１，ＳＤ２を独立に駆動できる機能を利用して、バックライト１５消灯時に透過表示用サブドットＳＤ２の表示を停止することで、液晶表示装置１００の消費電力を著しく低減することができ、例えば、携帯電話の待機時の表示等に好適に用いることができる。
上記透過表示用サブドットＳＤ２の表示を停止するには、サブドットＳＤ２のＴＦＴ素子３０ｔのゲートと接続された走査線３ｔに対して、走査線駆動回路２０４からの選択パルスの入力を停止すればよい。
【００６２】
なお、従来の液晶表示装置の駆動方法においては、しばしば隣接するドットやラインの極性を反転する方法によってフリッカーの低減が行われてきたが、本発明に係る液晶表示装置においてサブドット単位でそのような駆動を行うと、透過表示あるいは反射表示の極性が揃って大きなフリッカーが発生する。また横電界によって配向制御可能な領域が狭まる。従って、本発明の液晶表示装置においては、少なくとも同一ドット内のサブドット同士は、同じ極性で駆動することが好ましい。
【００６３】
（電子機器）
図８は、本発明に係る電子機器の一例を示す斜視図である。この図に示す携帯電話１３００は、本発明の表示装置を小サイズの表示部１３０１として備え、複数の操作ボタン１３０２、受話口１３０３、及び送話口１３０４を備えて構成されている。
上記各実施の形態の表示装置は、上記携帯電話に限らず、電子ブック、パーソナルコンピュータ、ディジタルスチルカメラ、液晶テレビ、ビューファインダ型あるいはモニタ直視型のビデオテープレコーダ、カーナビゲーション装置、ページャ、電子手帳、電卓、ワードプロセッサ、ワークステーション、テレビ電話、ＰＯＳ端末、タッチパネルを備えた機器等々の画像表示手段として好適に用いることができ、いずれの電子機器においても、明るく、高コントラストであり、かつ広視野角の透過／反射表示が可能になっている。
【図面の簡単な説明】
【００６４】
【図１】図１は、本発明の第１の実施形態である液晶表示装置の回路構成図。
【図２】図２（ａ）は、同、１画素領域を示す平面構成図、図２（ｂ）は、同図（ａ）のＡ−Ａ’線に沿う断面構成図。
【図３】図３は、図２に示すＴＦＴ素子３０ｒの拡大平面図。
【図４】図４は、第１実施形態の液晶表示装置の電気光学特性を示すグラフ。
【図５】図５は、第２実施形態の液晶表示装置の回路構成図。
【図６】図６（ａ）は、同、１画素領域を示す平面構成図、図６（ｂ）は、同図（ａ）のＡ−Ａ’線に沿う断面構成図。
【図７】図７は、第３実施形態に係る画像処理手段による入出力曲線を示すグラフ。
【図８】図８は、本発明に係る電子機器の一例を示す斜視構成図。
【符号の説明】
【００６５】
１００，２００  液晶表示装置、  Ｄ，Ｄ１〜Ｄ３  ドット領域、ＳＤ１  反射表示用サブドット、ＳＤ２  透過表示用サブドット、３０ｒ、３０ｔ  ＴＦＴ素子（スイッチング素子）、４０ｒ、４０ｔ  ＴＦＤ素子（スイッチング素子）、３ｒ，３ｔ，１３  走査線、６ａ，１９ｒ，１９ｔ  データ線、１１０，２０４  走査線駆動回路、１２０，２０１  データ線駆動回路、３１ｒ，３１ｔ  誘電体突起（配向制御手段）、１９ｒａ，１９ｔａ，１９ｔｂ  開口部（配向制御手段）、９ｒ，１３１ｒ  反射表示用画素電極、９ｔ，１３１ｔ  透過表示用画素電極、１３１ａ，１３１ｂ  島状部、１３１ｃ  連結部、１５  バックライト（照明手段）
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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